JPH05500815A - 乱流プロセスとモノアルキル芳香族炭化水素の製造 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 ′ｊプロセスとモノアルキル 本発明は．芳香族化合物をアルキル化してアルキル芳香族炭化水素を製造するプ ロセス；こうしたプロセスに対して有用な反応器（ｒｅａｃｔｏｒ）　；及び反 応体の乱流混合とこうしたプロセスに有用な反応器に対して影響を及ぼすプロセ ス；に関する。

効率的な物質移動，反応体温度の制御．及びを用となる充分なレベルでのエネル ギーの共生底などは，現在の化学プロセス技術が直面している課題である．多く のプロセスにおいては．腐蝕性の反応体や触媒が使用されるので．高価な耐蝕性 材料でつくられた．より耐久性が高くて且つ堅牢な装置が必要となる。

例えば、炭化水素の接触アルキル化に関する種々の従来プロセスでは．酸触喝（ 例えば、フン化水素酸，硫酸．又は塩化アルミニウム）が、反応系及び回収系を 通して移送される．このようなプロセスにて使用される装置（例えば、ポンプ。

容器，弁．及び熱交換器）は、　ｉｌｌｌｉな合金で造られている．こうしたプ ロセスにおいては温度が重要な役割を果たし．設計の可能性に制限を加えること がある。

塩化アルミニウム（ＡＩＣＩ３）を使用した従来のエチレンとベンゼンとの触媒 反応によるエチルベンゼンの製造は．ここ数十部の間工業的に行われている．エ チルベンゼンは．スチレンモノマー（ポリスチレンの原料）を製造するのに大量 に使用されている．液状のＡＩＣｈ錯体が触媒として使用されることが多い．反 応は。

エチル化ベンゼンの混合物と錯体触媒を含んだ不均一液状媒体中で行われ，二相 液状生成物．すなわち、（１）液状ＡＩＣ１．諸体（分離されてアルキレータ− に再循環される）；及び（２）未反応ベンゼンと反応生成物（例えばエチルベン ゼン。

ジエチルベンゼン、及びさらに高級のポリエチルベンゼンンとの混合物；が得ら れる。

全体としての反応は次のように簡単に表わすことができる。

反応に関わる実際の化学反応は複雑である．先ず第一に．上記のようにベンゼン とエチレンを反応させてエチルベンゼンを形成するアルキル化反応があるが．こ のアルキル化は，クランキングや重合などの僅かな副反応が生起することから複 雑なものとなる．しかしながら、特に問題なのはポリエチルベンゼンの生成であ Ｃ　２）＋　ｓ 上記の式かられかるように，導入された最初のアルキル基が芳香核を活性化し。

従って第２のアルキル化が第１のアルキル化の場合より容易に進み．そして少な ，。

くとも立体障害により進行が妨げられるようになるまで（ヘキサエチルベンゼン が極めて容易に形成されるけれども）、アルキル化が次々に繰り返される．この ［Ｌ．モノエチルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、及びより 高級のエチルベンゼンと未反応ベンゼンとの混合物が得られる。

幸いなことにこの反応は可逆的．すなわち、例えばジエチルベンゼンがＡＩＣＩ 。

の影響下で反応してモノエチルベンゼンを形成する．という意味で可逆的である 。

従っテ．芳香環の間でのエチル基のアルキル交換又は入れ替えにより，ある与え られた反応混合物は，存在するエチル基とベンゼン環との比だけに依存する平衡 組成物となる。反応系に供給された工，チレンとベンゼンの実質的に全てを，１ １終的にモノエチルベンゼンに転化させるのを可能にするのは．これらのアルキ ル交換反応である。

ある１つの従来のエチルベンゼンプロセスにおいては．アルキル化工程とアルキ ル交換工程が５比較的短い接触時間（３０〜６０分）と低い温度（１１０〜１６ ５℃）を使用して、単一の逆混合反応器中で行われる。従来のプロセスはさらに 、比較的高い濃度のＡｌＣｌ、触媒を使用する。こうした理由から３触媒は９反 応生成物から分離して２反応器に再循環させる必要がある。米国特許第３，４４ ８．１６１号は、短い接触時間（２分）と最高２５０°Ｃまでの温度を使用する ことを説明している。米国特許第３．７６６．２９０号は、触媒の再循環を必要 とするレベルより低い触媒濃度を使用することを開示している。米国特許第３， ８４８，０１２号には、アルキル化反応とアの工程を、単一体の装置と組み合わ せた形で組み込んだ考え方が開示されている。

米国特許第３．５０１，５３６号は９反応体と触媒を充分に混合し冷却するため の反応器スペース中に炭化水素反応体を移送する複数の導管と熱交換チューブと を備えた反応器について開示しており、このとき反応体は、ある間隔を置いて配 置された一連の開口を通してチューブに入り、これらのチューブが、熱交換チュ ーブの周りの上向きらせん状流れ中に反応体を噴射する。米国特許第３，８１７ ，７０８号は、熱伝達用媒体（ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｍｅｄｉｕｍ）が Ｕ字管を通して流れ、一方、アルキル化触媒の酸が、Ｕ字管を収容している円筒 形シェル内の残りのスペースを通して流れる。というアルキル化ユニットに使用 するための熱交換器について開示しており、このときＵ字管のベンドは、隣接し ていて、ある間隔を置いて離れていて、且つ重なり合わない位置関係にてシェル の中心付近に互いに近づいている。これらのプロセスはいずれも、いくつかの欠 点を有しているが、これらの欠点は本発明によって解消される。

従来のアルキル化反応器は、オーブン又はバッフル付きのタンクもしくは塔から なる。これらの反応器は、酸触媒による腐食を受けにくい新種の合金あるいはレ ンガをライニングした鋼で造られている０文献にはチューブ状又はコイル状のア ルキル化反応器が開示されているが９種々の問題があるために工業化されてはい ない。

本発明は、１つの実施Ｌｉ様においては、オレフィン化合物と芳香族化合物との 反応によってモノアルキル芳香族炭化水素を製造するプロセスを開示し、そして ２つの主要な反応工程（すなわちアルキル化反応とアルキル交換反応）の基本的 な化学を利用して、アルキル芳香族炭化水素製造プロセスの効率を高める。さら に９本発明の改良されたプロセスは、新しい製造装置に容易に適用することがで きるだけでなく、旧型装置を更新したものにも適用可能であり、これによって現 行プラントの効率を高めることができる。

本発明は９反応熱の回収を伴う乱流アルキレータ−反応器（ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ 　ｆｌｏｗａｌｋｙｌａｔｏｒ　ｒｅａｃｔｏｒ）を開示する。本発明による反 応器の１つの実施Ｂ様〔反応器内の反応チューブ（ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｔｕｂｅ ）にて反応が行われる）においては、２つの反応器ヘッドのそれぞれにより１反 応チューブを通る各パスのスタート時にて、ガス状反応体を液体流れ中に注入す ることが可能となる。１つ以上の反応チューブを１反応器を通る特定のパスに組 み込むことができ、いかなる所望のパス数も使用することができる。ある与えら れたパスの全てのチューブに通常のガスチャンバーからのガスを供給することが でき１反応器の各パスに対して別個のガスチャンバーを使用することができる。

ガスがガスチャンバーから流れ、ガススパージャ−を通過し、そして反応チュー ブに入り、そこでガスが乱流の形で液体流れと接触する。

与えられたパスの各チューブに対して、１つのガススパージャ−が軸方向に突き 出て、短い距離だけチューブ中に入り込んでいる。こうした配置構成により。

与えられたパスの各チューブに対して個別にガスを供給することが可能となる。

第１のパスのスタートにおいて、全ての液体供給流れが反応器に入る０反応チュ ーブの端部はオーブンとなっていて、液体チャンバー中に入り込んでいる。第１ のパスのスタートにおいて液体チャンバーが使用され、第１のパスと第２のパス との間にて液体チャンバーが使用され、そして最終パスの終わりにて液体チャン バーが使用される。液体流れにより反応器を通る経路がつくられるので、各パス のスタート時において反応器内の液体中にガスが散布される。

このような反応器では、滞留時間が最小限に抑えられ、各チューブに対する正確 な量の反応体の均一な配分が可能となる。さらに、メンテナンスやクリーニング に関し、内部個所に簡単にアクセスすることができる。この反応器を使用すると 、エチルベンゼン仕上がり系列（ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅ　ｆｉｎｉｓｈｉｎ ｇ　ｔｒａｉｎ）を推進するかあるいはプロセス中の他の流れを加熱するよう５ 反応熱が直接使用されるような形で、比較的速くて且つ高発熱のアルキル化反応 が実施可能となる。

１つの実施態様においては１本反応器は、多数回バスのシェル内チューブ設計物 （ｔｕｂｅ−ｉｎ−ｓｈｅｌｌ　ｄｅｓｉｇｎ）であり、エチルベンゼン仕上が り塔（ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅｆｉｎｉｓｈｉｎｇ　ｔｏｗｅｒ）の底部が熱 伝達用媒体としてシェルに接続され、チューブ中でアルキル化反応が行われるよ うになっている。従って１反応器のシェルは塔再沸器として作用する。チューブ 内の線速度は１反応器がプラグ流れ区域の近くで作動するような速度となってい るのが好ましい、複数のエチレンインジェクターが設けられていることから３反 応による発熱が制御しやすくなる。１分未満の接触時間も可能となる。

本発明のある特定の実施態様においては１反応器を通過する特定のパスの複数の 反応チューブに液状反応体を均一な状態で供給する装置を用いたプロセスが使用 される。これは、スパージャ−の配置と寸法、及び反応チューブの範囲と寸法も 含めて、フローパラメーターや設計パラメーターをｙ４節することによって行わ れる。

好ましい実施態様においては、２００°Ｃ以上の反応温度が使用され、そして芳 香族炭化水素を液相中に保持するに足る反応圧力が使用される０本発明による反 応器は、エチルヘンゼンの製造のようなアルキル化プロセスに特に適しているけ れども９種々の有価化学物質を製造するプロセスにも使用することができる。こ うしたプロセスは、ガスを特定のモル比又は重量比にて存在する液体と反応させ ることを含み、高い温度及び／又は圧力で行うのが有利である高発熱反応のガス −液体反応系に対して特に有用である。高い温度及び／又は圧力で行うガス−液 体反応系としては、プロピレンをベンゼンと反応させることによってクメンを得 る反応系；エチレンとトルエンを反応させることによってエチルトルエンを得る 反応系；及び芳香族化合物にアルケンをアルキル化させる反応系；などがある、 本発明によるプロセスはさらに、２種の液状反応体を含んだ反応（例えば１重合 反や、異なる物質がプロセス装置の正確な個所にて正確な量で加えられる。とい う２種の液状反応体の関与する反応などがあるが、これらに限定されない）にも 有用である。

本発明が開示するプロセス及び装置としては、液状反応体だけを含んだプロセス ；ガス状反応体だけを含んだプロセス；又は吸熱反応；等があるが、これらに限 定されない。

本発明によるプロセスと装置のある特定の実施態様は、以下に記載の特徴を有す る。

一エチルベンゼン仕上がり系列を直接推進するための、高い反応熱回収効率が得 られる。従来のプロセスは、最良の場合でも１反応熱の一部を保持した低グレー ドの流れを生じるにすぎない。

−アルキル化反応とアルキル交換反応の工程を最適の反応条件下で行うことによ って、副生物や重質残留物の形成を少なくすること（すなわち収率の増大）がで き、これによって各プロセスの最適化や収率の最大化だけでな応工程を同し温度 と同じ触媒濃度にて行う。

−短い接触時間（反応チューブ内での滞留時間）とアルキル化反応時における高 度の乱流により、詰まりゃ付着が減少するか又は全くなくなる。

−反応体の最適混合を可能とすることによってエチレンの重合（例えばタールの 生成）を少なくする。

−ポリエチルベンゼンがアルキレータ−に再循環されず、従って収率が増大し、 必要とされるアルキル交換反応の量が減少する。

−反応器による流れがプラグ流れに近づくので、アルキル化反応の速度論により モノエチルベンゲンの選択性が改良される。

−アルキル化反応による発熱の正確な制御により、収率が向上し、固体の形成（ 汚染と詰まりを引き起こす）が減少する。

−アルキレータ−のチューブ側に対する高度の乱流と、シェル側に対する沸騰に より、均一で且つ極めて高い熱伝達効率が得られ、これにより特殊な合金で造ら れる装置のコストを最小限に抑えることができる。

−反応器の通路に沿って１種類以上の反応体を多重注入することにより、未制御 の反応熱が少なくなるか又は全くなくなり、その結果２等温操作がより多くなる 。

一正確な量のガス状反応体と液状反応体を各チューブに均一に配分することによ り１反応体比を制御しやすくなり、生成物の分布が最適化される。液体又はガス の不均衡配分（非等■の液体又はガスが、与えられたパスの種々のチューブ中に 流入する）が少なくなる。

−より高い運転温度１反応体の乱流を捏合、高い熱伝達速度、及び増大した反応 速度により１反応器２のサイズを減少させるか、あるいは必要最小限に抑えるこ とができる。

本発明の１つの態）ｐは１反応体物’！（ｒｅ３ｃＬａｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌ ｓ）をある反応において反応させるためのプロセスであって、前記プロセスは。

第１の反応体物質を反応器容器（ａ　ｒｅａｃｔｏｒ　ｖｅｓｓｅｌ）の第１の チャンバー中に供給する工程、このとき前記反応器容器は、第１の端部、第２の 端部、及び反応の生成物が前記反応器容器から流れ出る反応生成物出口（ｒｅａ ｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｏｕｔｌｅｔ）を有する； 前記第１の反応体物質を前記第１のチャンバーから、外表面を有する中空反応チ ューブ中に乱流の形で流入させる工程、このとき前記反応チューブは、前記第１ のチャンバーと繋がっており、前記反応器容器の第１の端部と第２の端部との間 に延びている：及び 第２の反応体物質を中空スパージャ−を通して前記反応チューブ中に供給する工 程、このとき前記中空スパージャ−はその一部が前記反応チューブ中に延びてお り、第２の反応体物質が前記反応チューブ中に乱流の形で流入し、そして前記反 応チューブは、前記第１と第２の反応体物質の反応生成物が前記反応チューブを 流れて前記反応生成物出口を通して前記反応器容器から流出するよう、前記反応 生成物出口と繋がっている；を含む。

本発明の他の態様は１反応体物質をある反応において反応させて反応生成物を得 るためのプロセスであって、前記プロセスは。

第１の反応体物質を反応器容器の第１のチャンバー中に供給する工程、このとき 前記反応器容器は、第１の端部、第２の端部、及び反応の生成物が前記反応器容 器から流れ出る反応生成物出口を有する；前記第１の反応体物質を、前記反応コ ；容器の第１の端部にて、第１のチャンバーから複数の中空反応チューブ中に均 一に且つ乱流の形で流入させる工程。

このとき各チューブは、内表面と外表面を有していて前記第１のチャンバーと繋 がっており、前記第１のチャンバーと前記反応器容器の第２の端部との間に延び ている； 第２の反応体物質を複数の中空スパージャ−を通して前記反応チューブ中に供給 する工程、このとき１つのスパージャ−が各反応チューブ内に部分的に配置され 、前記第２の反応体物質が前記スパージャ−を通して前記反応チューブ中に乱流 の形で流入する； 熱伝達用媒体が熱交換関係にて前記反応チューブの外表面と接触するよう。

前記熱伝達用媒体を熱伝達用入口を通して前記反応器中に流入させる工程；前記 熱伝達用媒体を、熱伝達用出口を通して前記反応器から流出させる工程；及び 前記反応チューブが繋がっている前記反応生成物出口を通して９反応生成物を前 記反応チューブから流出させる工程；を含む。

本発明のさらに他の態様は、エチルベンゼンを製造するプロセスであって、前記 プロセスは。

エチレン、触媒、及びベンゼンを、アルキル化反応器容器の反応チューブ中に供 給する工程、このとき前記反応チューブにおいてこれらの物質が発熱反応を起こ して、ベンゼン、触媒、及び反応生成物としてのエチルベンゼンとポリエチルベ ンゼンを含んだ第１の流れを生成する；前記第１の流れをアルキル交換反応器中 に流入させる工程、このときアルキル交換反応器中の反応により、第１の流れよ り高いエチルベンゼン含量と第１の流れより低いポリエチルベンゼン含量を有す る。触媒、エチルベンゼン、及びポリエチルベンゼンを含有した第２の流れが生 成する；前記第２の流れを分離手段に流入させて、エチルベンゼンを含んだ成分 を分離する工程； 前記反応チューブと熱交換関係にある熱伝達用媒体を前記反応器中に流入させて エチレンとベンゼンとの反応によって生成した熱を回収し、そしてこのようにし て加熱された熱伝達用媒体を前記分離手段に流入させて前記分離手段を作動させ るための熱を供給する工程。

を含む。

本発明のさらに他のＢ様は１反応体物質を反応させるための反応器であって。

前記反応器は。

第１の端部、第２の端部、及び反応生成物が流出する反応生成物出口、を存する 中空反応器容器； 内表面、外表面、第１０）端部、及び第２の端部を有していて、前記反応器容器 内に据え付けられており、前記反応器容器の第１の端部から前記反応器容器の第 ２の端部まで延びている少なくとも１つの反応チューブ；第１の反応体物質を受 け入れるために、前記反応器容器の第１０）端部に配置された第１のチャンバー 。

このとき第４の反応体物質が、圧力降下を伴って、前記第１のチャンバーから第 １の端部を通して前記少なくとも１つの反応チューブの内部に乱流の形で流入す るよう、前記少なくとも１つの反応チューブのそれぞれの第１の端部が前記第１ のチャンバーと繋がっている；前記少なくとも１つの反応チューブ中にその一部 が配置されていて、第２の反応体物質が、前記第１の反応体物質との反応のため に、圧力降下を伴って。

前記少なくとも１つの反応チューブ中へと乱流の形で通過して流れていく中空ス パージャ−１ このとき反応生成物が、前記反応チューブの内部から前記反応生成物出口−へと 流れてそこを通過し、そして前記反応器容器から流出するよう、前記少なくとも １つの反応チューブの第２の端部が前記反応生成物出口と繋がっている；を含む 。

本発明のさらに他のＢ様は１反応体物質を反応させるための反応器であって。

前記反応器は。

第１の端部、第２の端部、及び反応生成物が流出する反応生成物出口、を有する 中空反応器容器； 内表面、外表面、第１の端部、及び第２の端部を存していて、前記反応器容器内 に据え付けられており、前記反応器容器の第１の端部から前記反応器容器の第２ の端部まで延びている少なくとも１つの反応チューブ；第１の反応体物質を受け 入れるために、前記反応器容器の第１の端部に配置された第１のチャンバー。

このとき第１の反応体物質が、圧力降下を伴って、前記第１のチャンバーから第 １の端部を通して前記少なくとも１つの反応チューブの内部に乱流の形で流入す るよう、前記少なくとも１つの反応チューブのそれぞれの第１の端部が前記第１ のチャンバーと繋がっている；前記少なくとも１つの反応チューブ中にその一部 が配置されていて、第２の反応体物質が、前記第１の反応体物質との反応のため に、圧力降下を伴って２このとき反応生成物が、前記反応チューブの内部から前 記反応生成物出口へと流れてそこを通過し、そして前記反応器容器から流出する よう、前記少なくとも１つの反応チューブの第２の端部が前記反応生成物出口と 繋がっており２熱伝達用媒体が、熱交換関係にて前記反応チューブの外表面と接 触し、且つ前記第１又は第２の反応体物質と接触しないよう、前記反応器容器が 、熱伝達用媒体を前記反応器容器中に流入・流出させるための熱伝達用媒体入口 と熱伝達用媒体出口を有し、前記反応器容器が配置され、そして前記少なくとも １つの反応チューブが配置されており。

前記少なくとも１つの反応チューブにおける反応が発熱反応であり、前記熱伝達 用媒体が１反応熱によりそれ自体加熱されている前記少なくとも１つの反応チュ ーブとの熱交換関係にて加熱される；前記第２の反応体物質を受け入れるための 第２のチャンバー、このとき前記第２の反応体物質が、前記第２のチャン、バー から流れ出て、前記中空スパージャ−に入りそして前記中空スパージャ−を通過 するよう、前記中空スパージャ−が前記少なくとも１つの反応チューブのそれぞ れに関して前記第２のチャンバーと繋がっていて且つ前記第２のチャンバーから 延びており。

前記少なくとも１つの反応チューブが複数の反応チューブを含み、中空スパ−ジ ャーが各チューブに対応し、前記第１の反応体物質の一部が前記反応チューブの それぞれに流入可能であり、前記第１の反応体物質の圧力が、前記第１のチャン バーと前記反応チューブの内部との間で第１の圧力降下を起こし、前記第１の反 応体物質の圧力が、第１の反応体物質が前記第１のチャンバーを横切って前記反 応チューブのそれぞれに流れるときに第２の圧力降下を起こし。

そして前記第１の反応体物質の均一量が前記反応チューブのそれぞれに流入す受 け入れるために前記反応器容器の第１の端部に配置されていて、且つ前記第２の 反応体物質が流れ出て前記スパージャ−に入り、そしてそこを通過して各反応チ ューブ中に配置された各スパージャ−の端部における孔から流れ出る第２のチャ ンバーと繋がっており、前記第２の反応体物質の圧力が、第２の反応体物質が前 記第２のチャンバーから流れて各スパージャ−における孔から流れ出るときに第 １の圧力降下を起こし、前記第２の反応体物質の圧力が、第２の反応体物質が前 記第２のチャンバーを横切って前記スパージャ−のそれぞれに流れるときに第２ の圧力降下を起こし、そして前記第２の反応体物質の均一量が前記スパージャ− のそれぞれに流入するよう、前記第１の圧力降下が前記第２の圧力降下より充分 に大きく。

前記少なくとも１つの反応チューブが９反応チューブ長さの主要部分に沿って反 応により均一に加熱される； を含む。

本発明の上記の特徴や利点並びに他の特徴や利点は、特定の実施態様（添付の図 面にて示されており、これらの図面も本明細書の一部を形成する）を参照しつつ 、以下に記載する本発明の詳細な説明を読めばより理解が深まるであろう、しか しながら、添付の図面は本発明の好ましい実施態様を例証しているにすぎないこ とに留意すべきであり、従って添付図面により本発明の範囲が限定されることは なく２本発明は他の等価の実施態様も含んでいる。

図１は９本発明による反応器システムの概略図である。

図２は１図１の反応器システムの端面図である。

図３は１本発明による反応器システムの一部の概略断面図である。

図４は１本発明による反応器システムの一部の概略図である。

図５ａと図５ｂは１本発明による反応器システムの概略端面図である。

図６８と図６ｂは５本発明による反応器システムの概略端面図である。

図７は１本発明によるプロセスの概略図である。

図８は、理論的な従来技術のプロセスに対する生成物分布を示したグラフであ乞 図９は１本発明に従って行ったプロセスに対する生成物分布を示したグラフであ る。

図１０は、従来技術のプロセスと本発明によるプロセスとを比較したグラフであ る。

表■は１本発明による単一チューブ反応器を用いた実験により得られたデータを 示している。

図１１は１本発明による反応器に使用されるガススパージャ−の断面図である。

表■は１本発明によるプロセスから得られたデータを示している。

表■は１本発明によるプロセスから得られたデータを示している。

図１と図２を参照すると１本発明による反応器システム１０は、シェル部分１２ ゜左端部１４のへラド５６．及び右端部１６のヘッド５日を有している。シェル 部分１２（例えば炭素鋼で造られている）は１反応体導入ノズル６８；熱伝達用 媒体入ロノズル１８と２０；排水管２２と２４；逃がし出口（ｒｅｌｉｅｆ　ｏ ｕｔｌｅｔ）　２６　；機器アクセスノズル２８と３０；ヘッド５６に対するエ チレン供給入口である入口３２．３４．３６．及び３８；ヘッド５８に対するエ チレン供給入口である入口４２．４４．４６．及び４８；生成物排出出口４０； チューブ側進がし出ロア０；並びに熱伝達用媒体出口５４；を含んだ種々の入口 と出口を有している。

シェル部分１２とへラド５６との間に、プライマリ−・チューブシート（ｐｒｉ ｍａｒｙｔｕｂｅ　５ｈｅｅｔ）５０が配置されている。チューブンー１−５０ は、ノλステロイ（ｌ（ａｓｔｅｌｌｏｙ）Ｂ　２ＴＭ材料、あるいは炭素鋼、 ニッケル、及びハステロイＢ−２を爆圧接着もしくは爆圧溶接して得られる層か ら造られる多層部材〔例えば、５７８インチ（１６ＩＩＩＩｍ）のハステロイＢ −２，１／８インチ（３，２ｍｍ）のニッケル、及び７〜９インチ（１８０〜２ ３０　ｍｍ）の炭素鋼〕から作製されている。シェル部分１２とヘッド５８との 間に、プライマリ−・チューブシート５２が配置されている。端部プレー）　（ ｅｎｄ　ｐｌａｔｅ）が各へ・７ドを閉している。シール用ガスケット６４を保 持した端部プレート６０が、ヘッド５６に固定されており、シール用ガスケット ６６を保持した端部プレート６２が、ヘッド５８に固定されている０反応器内の 反応体がどのようなものであろうと９反応器はハステロイＢ−２材料で造られて いるのが好ましい。

図２に示されているように、各エチレン供給入口３２．３４．３６．及び３８が １反応器システム１０の特定の部分にエチレンを供給する０反応器システム１０ は、８＆ｌＩの横向き反応チューブ（図示せず）を存する。各組のチューブに個 別のエチレン供給物が供給される（従って、８つの入口３２．３４．３６．３８ ．４２．４４．４６．及び４８がある）、各組の反応チューブの最初の端部（ｉ ｎｉｔｉａｌ　ｅｎｄ）にて、エチレンをチャンバー中に、そしてチャンバーか らスパージャ−（スパージャ−はチャンバーから各反応チューブ中に延びている ）に供給することによって、エチレンがチューブに供給される。エチレンと他の 反応体（ベンゼンや錯体触媒）はチューブを通って移動し１反応して熱と反応生 成物を生じる。チューブの他方の端部にて、チューブはもう一つの液体チャンバ ーのところで終わっており、ここから他の組の反応チューブが延びている。エチ レンがスパージャ−によって新たな組の反応チューブの開始部分に再び導入され 、加えられたエチレン、反応体、及び生成物がシェル部分を通って他の方向に移 動し、このとき物質がチューブを移動するときに反応が進行する０図１と図２の 反応器システム１０においては、シェル部分を通して物質の８回のパスが行われ る。従って、エチレンは８回供給される。

図２に示されている反応器の第１の端部におけるエチレン供給入口３日は、エチ レンをエチレンチャンバー３９に供給する。そしてこのエチレンチャンバーから 。

エチレンがスパージャ−（図示せず）を介して、ベンゼンと錯体触媒を含有した 反応チューブ（図示せず）の第１の組又は第１のパスに供給される。これらの物 質が１反応チューブの第１の組を通過する第１のパスにおいてシェル部分１２を 横切って移動した後、追加のエチレンが、他のエチレンチャンバー（図示せず） に繋がっている反応器の他端（第２の端部）にてエチレン供給入口４８を介して 導入される。このチャンバーから、エチレンがスパージャ−（図示せず）を通過 して第２の組又は第２のパスの反応チューブ（図示せず）に流れ２反応チューブ は液体チャンバー３７（図２）へと延びて相互に連結している。エチレン供給入 口ノズル３６を介して追加のエチレンが第３の組の反応チューブに導入され、第 ３の組の反応チューブは、チャンバー３７からもう一つのチャンバー（図示せず ）に対する反応器の第２の端部まで延びている。このチャンバーから延びている 第４の組の反応チューブに、エチレン供給入口ノズル４６から（スパージャ−を 介して）エチレンが供給され、そしてこの第４の組の反応チューブが再びチャン バー３３に向かって延びている。チャンバー３３から延びている第５の組の反応 チューブ（図示せず）に、エチレン供給入口ノズル３４からエチレンが供給され 、エチレンはスパージャ−（図示せず）を通してチューブ中に入る。これらのチ ューブ（第５の組）は１反応器の第２の端部においてチャンバー（図示せず）に 延びている。このチャンバーから延びている次の組のチューブ（第６の組）に、 エチレン供給入口ノズル４４から（スパージャ−を介して）エチレンが供給され る。これらのチューブ（第６の組）は１反応器の第１の端部及びチャンバー３１ の端部に延びている。第７の組の反応チューブ（図示せず）中に配置されたスパ ージャ−（図示せず）に。

エチレン供給入口ノズル３２を介して追加のエチレンが導入される。第７の組の 反応チューブは１反応器の第１の端部においてチャンバー３１からもう一つのチ ャンバー（図示せず）に延びており、ここから第８の組（最終組）の反応チュー ブが延びている。エチレンは、エチレン供給ノズル４２を介し、スパージャ−（ 図示せず）を通して最終組（第８の組）の反応チューブ中に供給される。第８の 組の反応チューブは９反応器の第２の端部におけるエチレン供給ノズル４２に隣 接したチャンバーからチャンバー３５（図２）まで延びており、このチャンバー ３５から、生成物出口４０を介して反応生成物が取り出される。

図３に概略的に示しであるのは、４組又は４回パスの反応チューブ〔チューブ１ １２、１２６．１１４．１１６　（図示せず）〕を有する１本発明による４回バ ス反応器システム７１である。ボルト孔８４と８５（フランジ８２における）及 びボルト孔８０と８１　（フランジ７６における）を貫いて延びているボルト（ 図示せず）により、シェル部分７２のフランジ７８をヘッド７６のフランジ８２ に固定することによって、ヘッド７６がシセカンダリ−・チューブシー）　（ｓ ｅｃｏｎｄａｒｙ　ｔｕｂｅ　５ｈｅｅｔ）８６　、ガスチャンバー・チャンネ ル壁（ｇａｓ　ｃｈａｍｂｅｒ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｗａｌｌ）８８．及びガスチ ャンバー内壁９０と９８（例えば、ハステロイＢ−２合金を溶接して造られてい る）が、２つのエチレンガスチャンバー９４と９６〔それぞれエチレン供給ノズ ル（図示せず、　３２−３８．４２−４８と同様）が設けられている〕を画定し ている。スパージャ−供給チューブ１００と１０２（それぞれ１反応チューブ１ １４と１１２に延びている）によって、エチレンガスチャンバー９４と９６から エチレンが送られる。セカンダリ−・チューブシート８６は、ベンゼンチャンバ ー・チャンネル壁１２４によってプライマリ−・チューブシート７４からある間 隔を置いて配置されている。ベンゼンチャンバー・チャンネル壁１２４（ガスチ ャンバー内壁９０と９８をセカンダリ−・チューブシート８６を通して延ばして いて、プライマリ−・チューブシート７４に接触させている）は９反応体流入チ ャンバー１１８及び液体チャンバー１２０と１２２を画定している。

反応体（例えば、液状ヘンゼンと錯体触媒）が１反応体入ロノズル１０８（シェ ル部分７２とプライマリ−・チューブシート７４を通って延びている）を通って 流れていき、シェル部分７２の第１の端部にて反応体流入チャンバー１１８に入 る０反応体はこのチャンバー１１８から反応チューブ１１２に流入し、そこで反 応体が、スパージャ−供給チューブ１０２を介して反応チューブ１１２中に供給 されているエチレンガスと乱流の形で混ざり合う。次いでこれらの物質が、乱流 の形で反応チューブ１１２からシェル部分７２の他の端部（第２の端部１図示せ ず）に流れていき、別の反応体流入チャンバー（図示せず）に留まり１　このチ ャンバーから別の反応チューブ１２６が、シェル部分の第１の端部においてヘッ ド７６に延びている。これらの物質がノニル部分の第２の端部を出る前に５追加 のエチレンが反応チューブ１２６に導入され１次いで反応体が１反応チューブ１ ２６を通って液体チャンバー１２０に流れる。従って、物質がチャンバー１２０ から反応チューブ１１４に入ってそこを通過し；シェル部分の他の端部Ｃごて別 のチャンバー（図示せず）に入り；反応チューブ１１６に入り；チャンバー１２ ２に入り：そして生成物出口ノズル１１０を介して出る；につれて反応が進行す る９エチレンチヤンバー９４からのエチレンが、エチレンスパージャ−１００を 介して反応チューブ１１４に導入される。同様に反応器の他の（第２の）端部に て、エチ１／ンが反応チューブ１１６中に散布される。図３には概略図の形で４ つの反応チューブだけが示されているけれども、チャンバー１１８、１２０．及 び１２２のそれぞれから複数の反応チューブが延びていてもよい。

シェル部分７２内の反応チューブは、熱伝達用媒体１０４（例えば５液状ポリエ チル化ベンゼンや水などがあるが、これらに限定されない）によって取り囲まれ 。

この熱伝達用媒体にエチレン−ベンゼン反応の熱が伝達される。熱伝達用媒体入 口ノズルと熱伝達用媒体出口ノズル（図示せず一層１におけるノズル１８．２０ ．及び５４と同様）を介して、熱サイホン効果又は従来のポンプの作用により熱 伝達用媒体が循環し、従って熱交換用媒体１０４がシェル部分７２を通して移送 される。この熱は取り出し可能であり２例えば、プロセス中の流れを加熱するの に；出口ノズル１１０から流れ出る生成物流れ中に存在する種々の生成物を蒸留 するための熱図４に示されているように９反応器システム１０と７１に類似の反 応器システム１３１（部分的に示す）は１反応チューブ１４２と１４４中に延び てはいるが、プライマリ−・チューブ１３６を越えて延びてはいないスパージャ −チューブ１３２と１３４を使用している。これらのスパージャ−は、エチレン ガスチャンバー１４７（例えば１図３に示す反応器システム７１におけるチャン バー９６のようなチャンバー）の他方の側（図４の左側）のセカンダリ−・チュ ーブシート１３０から延びている。スパージャ−チューブ１３２と１３４は、液 状反応体チャンバー１４６を横切って延びており。

反応体がここから反応チューブ１４２と１４４に流れ込む。

物質の分布に影響を及ぼす反応器システム１３１のような装置においては、３つ の圧力降下が起こる−すなわち、液体チャンバー１４６から反応チューブ１４２ と１４４の内部までの圧力降下Ｐ１；液体チャンバー１４６の前後の圧力降下Ｐ ２．すなわちスパージャ−１３２と１３４の前後の圧力降下；及びエチレンスパ ージャ−における出口孔１３３と１３５でのエチレンの圧力降下Ｐ、；である。

各反応器チューブを流れる液体の量の均一性を最大にするためには、圧力降下Ｐ 、は圧力降下Ｐ２より大幅に大きくなければならない。言い換えると１反応器チ ューブ１４２の開口は１反応器チューブ１４４に対する開口における液体の圧力 と殆ど同じ圧力を受＋Ｊるはずである。例えば１反応器チューブ１４２に対する 開口における液体圧力が３７０ｐ、ｓ、　ｉ、　（２５００ｋＰａ）であり、Ｐ 、が３　ｐ、ｓ、　ｉ、　（２１ｋＰａ）である場合１反応チューブ１４４に対 する開口における液体の圧力は３７０ｐ、ｓ、ｉ、　（２５００ｋＰａ）より大 幅に低くてはならない。この圧力は少なくとも約３６９．７ｐ、ｓ、　ｉ、　（ ２５００ｋＰａ）であるのが好ましい。同様に、それぞれエチレンスパージャ− １３４と１３２における孔１３３と１３５での圧力降下Ｐ３は、エチレンチャン バー１４７の前後の圧力降下Ｐ４より大幅に大きくなければならない。言い換え ると、スパージャ−１３４に存在するエチレンの影響は。

エチｌ／ンがスパージャ−１３２に対する開口にて受けるエチレン圧力を大幅に 減少させる程度に大きくてはならない。液体は９反応チューブ１３８と１４０を 介してチャンバー１４６に流入する。

図５ａ、５ｂ、６ａ、及び６ｂは５本発明による反応器に対する２つの異なった チャンバー配置を示している。図５ａと５ｂは“リボン”状のチャンバー配！を 示している。この配置においては、エチレンガスチャンバーと反応体チャンバー がヘッドの一方の側から他方の側に延びており；複数の反応チューブが反応体チ ャンバーと繋がっており；そして複数のスパージャ−チューブが反応体（液体） チャンバーの前後に延びている。図６ａと６ｂは“四分円”状のチャンバー配！ （図２の場合と同様）を示している。このチャンバー配置は、ヘッドにおける隔 壁（ハステロイＢ−２材料で造られている）が配向されている態様を表わしてお り、従ってヘッドを通過する液体流れの形状に影響を与える。リボン状のチャン バー配￥ｆ　（図５　ａ、５　ｂ）は、２つの理由で四分円状のチャンバー配？ ｌｆｆ、（図６　ａ　。

６ｂ）より優れている。２つの理由とも、四分円状配置の場合に比べて、リボン 状配置の場合のほうがその液体チャンバー直交流速度が固存の形でより低い、と い・）ことに関係している。先ず第一に、直交流速度がより低いと、ヘッド中に 延びている支持されていないスパージャ−の振動が少なくなるか、あるいは防止 される。第二に、直交流速度がより低くなると、液体チャンバーの直交流圧力降 下（Ｐ２）がより小さくなる。直交流圧力降下がより小さくなると２反応チュー ブに対する液体流れ配分が改良され、その結果収率が向上する。反応器のスケー ルが大きくなるにつれて５チヤンバー配置の利点がさらに一層はつきりしてくる 。

図５ａと５ｂ（リボン状配置）に示されているように１反応器シェル１６０の各 セクションは２反応体流入チャンバー１６２（図３のチャンバー１１８と同様） ；液体チャンバー１６４ａ−ｇ　（図３のチャンバー１２０と同様）：又は生成 物が出ていくチャンバー１６６（図３のチャンバー１２２と同様）；を表わして いる。シェル１６０において反応物の８回の反応パス（すなわちセクション間の パス）が行われる。

１、１６２から１６４８ ２、１６４ａから１６４ｂ ６、１６４ｅから１６４ｆ 図１と図３のシステムの場合と同様、各反応パスに対して反応チューブにエチレ ンが導入される。

シェル１６０の各セクションにおいて、セクション１６４ｃに示されているチュ ーブ１６日と１６９のように反応チューブが配置される。反応体は１反応チュー ブ１６８を介してセクション１６４ｃ　（液体チャンバー）に入り、チューブ１ ６９を介して該セクションを出る。セクション１６４ｃの高さはＨであり、チュ ーブ１６８からの反応体は。

チューブ１６９に入るためには１高さＨの大部分を横断しなければならない０図 示の如く、６つのチューブ１６８と６つのチューブ１６９が設けられているが１ 本発明は、１つのチューブを備えたシステムにも、また２つ以上のチューブを備 えたシステム（例えば５００個以上のチューブ）にも適用可能であることに留意 しなければならない。

図６ａと図６ｂに示す四分円状配置では９反応器シェル１８０がさらにいくつか のチャンバー又はセクション−すなわち９反応体流入チャンバー１８２；液体チ ャンバー１８４ａ−ｇ　；及び生成物出口チャン、バー１８６−に分割されてい る。この場合も２図５ａや図５ｂのシステムと同様に８回の反応パスがある。

１、１８２から１８４８ ２、１８４ａから１８４ｂ ３、１８４ｂから１８４ｃ ４、１８４ｃから１８４ｅ ５．　１８４ｄから１８４ｅ ６、１８４ｅから１８４ｆ ７、１８４ｆから１８４ｇ ８、１８４ｇから１８に のチャンバー配置は１図１と図２のシステムの場合と同様である。チャンバー１ ８４ｃに注目し、これを図５ａと図５ｂのシステムのチャンバー１６４Ｃと比較 すると。

−組の反応チューブ１８８からチャンバー１８４ｃ中に流入し、チャンバー１８ ４ｃを横切って他の組の反応チューブ１８９へと進む反応体部分は、チャンバー １６４ｃの高さＨより大きな距ＩＤを横断する。流路の長さが異なり、そしてチ ューブの組の相対配置が異なるので、チューブ１６９の場合より、チューブ１８ ９の場合のほうが均一な流れ配分を得るのが困難である。シェル１６０における 反応物の直交流速度は。

シェル１８０におけるそれより低い。［；！Ｊ５ａ、５ｂ、６ａ、及び６ｂにお ける番号付けしていないサークルは１反応チューブを表わしている。

本発明による反応器システムの好ましい実施態様においては、多くの重要な設計 パラメーターがある。以下に述べるこれらパラメーターの説明は１本発明に従っ たエチルベンゼン製造能力１５億ポンド／年のシステムに関する。

液体チャンバー幅化１ｑｕｉｄ　Ｃｈａｍｂｅｒ　Ｗｉｄｔｈ）　−液体チャン バー幅とは、プライマリ−・チューブシートとセカンダリ−・チューブシートと の間の内側距離（例えば９図３におけるシート７４と８６との間の距離）である と定義される。好ましい実施態様においては、液体チャンバー幅は、ある与えら れたパスの全チｊ１．−ブ間において均一な液体流れ配分を達成するのに重要で ある。均一な液体流れ配分を向上させるための１つの重要なポイントは、チュー ブに入る液体の圧力降下と、ガススパージャ−を横切って流れる液体の圧力降下 との比を大きくすることである。この圧力降下比（例えば図４におけるｐ、／ｐ 、）は、液体の不均一配分を１５％未満（最も好ましくは３．５％未満）に下げ るためには、１０以上であるのが好ましく、最も好ましくは２５以上である。図 ４のシステムに関して説明されている圧力降下Ｐ＋とＰ２については、その比Ｐ 、／Ｐ、は好ましくは１０以上、最も好ましくは２５以上である。

液体チャンバー幅が増大すると、圧力降下比が大きくなる。以下のような条件： 内径７６”（１９３０１Ｉ１１）の液体チャンネル（ヘッドとシェル部分）。

８回パスの反応器。

リボン状パス配置。

０．７５０’　（１９闘）　１８８ＷＧ反応チューブ。

パス１回当たり５００チユーブ。

ピッチ比１．２５　、３０°レイアウト外径０．３７５”（９，５關）のガスス パージャ−１液体ヘンゼンと触媒の供給速度−４００，０００ｌｂ／ｈｒ　（１ ８２，０００ｋｇ／ｈｒ）。

液体密度−３７，５ｌｂ／ｆｔ’　（６００，７ｋｇ／ｍ’）液体粘度＝　０． １４　ｃｐ　（１，４ｘ＋ｏ−’　Ｐａ、ｓ）に対し１液体の不均一配分を３． ５％未満に低下させるためには、液体チャンバー幅は少なくとも４”（１０２ｍ ｍ）　（圧力降下比は２０となる）でなければならない、圧力降下比は全液体流 量の関数ではないので、液体流れ、液体配分、及び適切な液体チャンバー幅の選 択は１反応器の容量によって影響は受けない。

°“ピンチ比（ｐｉｔｃｈ　ｒａｔｉｏ）”及びレイアウト（ｌａｙｏｕｔ）と は１反応チューブの配置、及び反応チューブ間の間隔を意味する。三角形状配置 の反応チューブは、四角形状配置の反応チューブより熱伝達係数が大きく、ある 与えられた数のチューブに対してより小さな直径のシェルを必要とする。四角形 配置においては、１つのチューブが他のチューブへの流れを覆ってもよい、チュ ーブは互いに離して配置するのが好ましい、“ピンチ”とは、２つのチューブ間 の距離である。“ビ。

チ比”とは、チューブのピンチとチューブの外径との比である。′３０６　レイ アウビとは、はぼ三角形状の配置にて等角的にある間隔を置いて配置されたチュ ーブを意味する。すなわち、３つの隣接チューブを、頂部にて１つのチューブと 。

そして底辺にて２つのチューブと連結し、頂部チューブから底辺にひかれたライ ンが三角形の頂角を三等分する（すなわち２つの３０°角を形成する）。

スパージャ−直径（Ｓｐａｒｇｅｒ　Ｄｉａｍｅｔｅｒ）−好ましい実施態様に おいては、ある与えられたパスの全てのチューブ間にて均一な液体流れ配分を得 るのに、エチレンスパージャ−チューブの外径が重要なポイントとなる。ある与 えられた反応チューブの内径に対してスパージャ−の外径が増大するにつれて１ 反応チューブに流入する液体の圧力降下が増大する。この圧力降下とガススパー ジャ−を横切って流れる液体の圧力降下との比が大きくなると、液体流れの配分 が改良される。

しかしながら、スパージャ−の外径が増大するにつれて、Ｐ＋　だけでなく１反 応器を通過するときの全体としての圧力降下も増大する。前記した操作条件に対 しては、少なくとも３７８”（９，５ｍｍ）のスパージャ−チューブの外径が、 液体の不均一配分を３．５％未満に低下させる。この外径と他の設計ファクター との組み合わせは１例えば図４のシステムにおいてＰｌが２２より大幅に大きく なっているのが好ましい。すなわち好ましくは１０以上であり、さらに好ましく は２５以上である。

スパーンャ一孔径（Ｓｐａｒｇｅｒ　Ｈｏ１ｅ　５ｉｚｅ）　−スパーンャ一孔 は、スパージャ−チューブの端部における開口であり、ここを通ってガス（又は 他のプロセスに詞ける液体）が反応チューブ中に流入する（例えば２図４におけ る孔１３３や１３５　）　。

好ましい実施態様においては、ある与えられたパスの全てのチューブ間に均一な ガス流れ配分を達成するのに、スパーンャ一孔径が重要なポイントとなる。スパ ーンャ一孔径が減少するにつれて、ガス流れ配分が改良される。　５４．０００ 　ｌｂ／ｈｒ（２０，０００ｋｇ／ｈｒ）というエチレン供給速度、及び前述の 反応器配室構成に対して。

０．０６２５２（１，６＋ｗｉ）というスパーンャ一孔径が、ガス流れの不均一 配分を２％未満に抑える。スパーンャ一孔径は、ガス流れの不均一配分が少なく とも１５％未満となるよう調節されるのが好ましい。

反応チューブの直径３反応チューブの長さ、パスの回数、及びパス１回当たりの 反応チューブの数−チューブ直径、チューブ長さ、パスの回数、及びバス１回当 たりのチューブ数に対する反応器配置構成パラメーターは、同時に最適化するこ とができる０本発明の好ましい実施態様を最適化する際に考慮すべき４つの規準 は３反応器中の滞留時間を最小限に抑えること；チューブを横切る推奨熱伝達フ ラックスを保持すること：熱回収率を最大にすること；及びエチレンの完全な反 応を確実に行わせること；である、以下のような条件：エチレン供給速度＝　５ ４，０００ポンド／時（２０，０００ｋｇ／ｈｒ）ベンゼン供給速度＝　４００ ，０００ボンド／時（１８２，０００ｋｇ／ｈｒ）エチレン入口温度−５０’Ｃ ヘンゼン入口温度−２２０°Ｃ 入口での反応器圧力＝　３９５　ｐｓｉａ　（２７２０ｋＰａ）シェル側沸謄温 度（気化が始まる）　＝　２０８°Ｃシェル側出口蒸スフラクンゴン（熱伝達用 媒体の薄気％）　＝　０．２００に対し、チューブ長さとパス１回当たりのチュ ーブ数の最適値は、それぞれ２３フイート（７ｍ）及び５００である。チューブ の直径は外径０．７５”（１９ｎｍ）の最小値に保持され、パスの回数は最大８ に保持される。好ましい熱伝達フラックスは、熱伝達表面積の１平方フイート当 たり２０００〜８０００　Ｂｔｕ／ｈｒである。本実施Ｂ様の場合、好ましい熱 伝達フラックスは約４０００　Ｂｔｕ／ｈｒ／ｆｔ”である。

スパージャ−チューブ貫通長さくＳｐａｒｇｅｒ　Ｔｕｂｅ　ＰｅｎｅｔｒａＬ ｔｏｎ　Ｌｅｎｇｔｈ）　−スパージャ−チューブ貫通長さは、エチレンスパー ジャ−が反応チューブのスタート部に突き出ている軸方向距離と定義される。好 ましい実施ＮＱ様においては１反応チューブからエチレンが出て戻ることのない よう、スパージャ−チューブ貫通長さは０．５インチ（１２，７ｍｏ＋）以上で なければならない。スパージャ−チューブ貫通長さは、液体チューブ流入圧力降 下の総圧力降下の約１０％を占めるにすぎず、従って、液体流れ配分の決定や反 応器通過による総圧力降下を決定する上であまり重要な役割を果たしてはいない 。

図１１に示されているように１本発明によるエチレンガススパージャ−４００（ ハステロイＢ−２材料のチューブ片で造られている）は、所望のサイズの孔４０ ４が。

エチレンガスが反応チューブ中に流入するための出口開口となるようスェージ加 工されているノズル端４０２を有している。スパージャ−４００は、厚さＢのチ ューブシート４０６に溶接された形で示されている。スパージャ−の全長はＡで あり。

ノズル端の長さはＤであり、スパージャ−チューブの外径はＦであり、側壁の厚 さはＧであり、孔開口のサイズはＥであり、そしてスパージャ−は、溶接しやす いようチューブシートをから長さＣだけ延びている。１つの好ましい実施態様に おいては、これらの寸法は以下の通りである。

Ａ＝フインチ（１７８關） Ｂ＝１インチ（２５，４ｍｍ） Ｃ＝１／８インチ（０，１２５ｍｍ＞ Ｄ−１／２インチ（１２，７ｍ＋ｎ） Ｅ＝　０．０６３±０．００２インチ（１，６０±０．０５１關）Ｆ−３／８イ ンチ（９，５２５ａｎ） Ｇ−０，０６５インチ（１，６５＋ｎ＋ｏ）２つ以上のエチレン供給ノズルを組 み込んで単一のエチレンチャンバーにエチレンを供給することも本発明の範囲内 であり、１つの好ましい実施ａ様においては、２つのエチレン供給ノズルが各エ チレンチャンバーに供給しており、ガススパージャ−に対してより均一な供給物 を生成している。さらに、１つの生成物出口よりむしろ複数の生成物出口を使用 すると、液体配分はより均一となり、１つの好ましい実７ｉＩ！ｉ態様において は、単一のチャンバーと繋がった４つの生成物出口が使用されている。同様に、 特定のチャンバーの反応チューブに対する液体配分は、チャンバーへの複数の液 体入口を使用すればより均一となり、１つの好ましい実施態様においては、４つ の液体入口から単一の液体（ベンゼンと触媒）チャンバーに供給されている。

図７は１本発明に従ってエチルベンゼンを製造するためのプロセス３００を示し ている。供給ライン３０１を介して、この反応に対する塩化アルミニウムー１（ ＣＩ触媒のような触媒〔約４００ポンド／時（１８１ｇ／ｈｒ）、　２５°Ｃ） が１反応器３０３のエンドヘッド（図示せず；図１におけるヘッド５６又は図３ におけるヘンドア６に類似）に供給される。供給ライン３０２を介して、エチレ ンガスが約２５゛ｃにて反応器３０３のヘッドに供給される。供給ライン３０４ を介して、ベンゼンが約２２０″Ｃにて反応器３０３に供給される。過剰のベン ゼン〔少なくとも１００％、好ましくは２００％以上（例えば、エチレン１分子 に対してヘンガフ３分子）〕が反応器に供給される。

反応器３０３は２本発明による前述の反応器と同様である。

反応生成物と他の物質（エチルヘンゼン、ポリエチル化ベンゼン、ベンゼン。

触媒）は、約２３０°Ｃにてライン３０５を介して反応器３０３を出る。ライン ３０５の弁３０６が反応器３０３中の圧力を制御する〔例えば、約３５０　ｐ、 ｓ、　ｉ、ｇ、　（２４００ｋＰａゲージ）に設定されている］。ライン３０５ 中の物質は比較的高温であり（この場合は２３０°Ｃ）、ライン３０８からの９ ０°Ｃのベンゼンと熱伝達関係にて熱交換器３０７を通して供給される。このベ ンゼンは９０’Ｃから２２０°Ｃに加熱される（ライン３０４）。反応生成物と 物質（新たに１４５°Ｃに冷却される）は、ライン３０９にて熱交換器３０７か ら流れる。この流れは、ライン３０９を介して熱交換器３４０へと進み、そこで 熱が、ライン３０９中の物質から、ベンゼン回収塔３２２からの流れ３２３に伝 達される。

ライン３０９からの物質は、約１２５°Ｃにてライン３４１を介して熱交換器を 出る。ライン３４１中の物質は、ライン３１０中の物質に加わる前に、冷却器３ ４２（例えばファン）によって約６５°Ｃに冷却される。

ライン３１２において、ライン３４１中の反応生成物と他の物質が、塔３１１に より回収されたポリエチル化ベンゼンと混合し、ライン３１２を通ってアルキル 交換反応器３１３に進む。アルキル交換反応器３１３は６５°Ｃで運転される。

この反応器によりライン３１４にて生成物が得られ、このときライン３１２から のポリエチル化ベンゼンの量が減少し、エチルベンゼンの量が増大する。ライン ３１４はさらに、未反応の触媒も含有している。

ライン３１４中の物質が２例えば５０°Ｃで運転される触媒セトラー３１５に送 られ。

このとき、ライン３１６（５０°Ｃ）を介してアルキル交換反応器３１３に供給 することのできる再使用可能な触媒；及びライン３１７を介してセトラー３１５ を出ていく物質流れ；が生成される。ライン３１７は、エチルベンゼン、ベンゼ ン、ポリエチル化ベンゼン、及び触媒を含んでいる０次いで洗浄システムに送ら れ、このシステムでは、ライン３１９を介して水が供給され、そしてライン３２ ０を介して水と失活した触媒が出ていく。

洗浄システム３１８を出た物質は、ライン３２１　（５０’Ｃ）を介してベンゼ ン回収塔３２２に進む。ライン３２１の物質流れは９例えば、約５３％のベンゼ ン、約４０％のエチルベンゼン、及び約７％のポリエチル化ベンゼンを含んでい る。ベンゼンは。

この蒸留塔の頂部から出て、ライン３２３を介してベンゼン乾燥塔３２４に進む 、ライン３２１からの残留物質（エチルベンゼンとポリエチル化ベンゼン）は、 １２４°Ｃにてライン３２５を介してエチルベンゼン仕上がり蒸留塔３２６に進 む、エチルベンゼンが１５０°Ｃにて塔３２６の頂部からライン３２７を介して 出る。ポリエチル化ベンゼンは、ライン３２９を介して塔３２６を出る。この一 部（例えば約１％）は、ライン３３０を介してポリエチル化ヘンゼン回収用蒸留 塔３１１ｔこ進む。ポリエチル化ベンゼンの別の一部は、熱伝達用媒体として作 用するよう、２０８°Ｃにて反応器３０３に流されるビＥＢタワーボトム（ＥＢ 　ＴＯＷＥＲＢＯＴＴＯ？ＩＳ）”　）。これらのポリエチル化ベンゼンは２反 応器の反応チューブにおけるエチレン−ベンゼン反応からの発熱によって２反応 器３０３にて加熱される。加熱されたポリエチル化ベンゼン（例えば約　２１０ °Ｃ）は２反応器３０３からライン３３１を介してエチルベンゼン仕上がり塔３ ２６に戻って、塔３２６に対して熱エネルギーを供給する。ライン３２８におけ るＥＢタワーボトムは本質的に１００％液体である。蒸気／液体組み合わせ物が ライン３３１を介して反応器３０３を出るが、この組み合わせ物は５〜５０％の 蒸気を含むのが好ましく、最も好ましくは蒸気が約１５％で液体が約８５％であ る。

ライン３１２における反応生成物と他の物質は、以下のような！（重量％）にて 存在スる：ヘンゼン６０％；エチルヘンゼン３０％；ポリエチル化ベンゼン１０ ％；及び無視しうる量の触媒。ベンゼンの含量は３０％程度まで変わってもよく ：エチルベンゼンの含量は５〜４５％でもよく；そしてポリエチル化ベンゼンの 含量は３０％程度まで高くなってもよい。ライン３１４における流れは、約５３ ％がベンゼン；約４０％がエチルベンゼン；及び約７％がポリエチル化ベンゼン （いずれも、ライン３１２に関して述べた範囲に応して変わる）であるのが好ま しい。ポリエチル化ベンゼンは、ライン３１０を介してポリエチル化ベンゼン回 収塔３１１から出て１反応器３０３からの生成物（ライン３０９における）と混 ざり合ってアルキル交換反応器３１３に流れる。凝縮器３４３によりライン３１ ０中の物質が冷却される。タール（残留物）は、ライン３３２を介して塔３１１ から取り出される。

図８．９．及び１ｏのグラフは、ポリエチル化ベンゼンがアルキレータ−反応器 に再循環される従来プロセスと、生成されたポリエチル化ベンゼンがアルキレー タ−反応器に再ＶＦｉ環されない（例えば５図７においては、ポリエチル化ベン ゼンが供給ライン３１０から反応器３１３に供給される）本発明のプロセスとの 理論的な比較を示している。これらのグラフの横座標であるニブシロンは１反応 器供給物におけるエチレン対ベンゼンのプロセス比（ｐｒｏｃｅｓｓ　ｒａｔｉ ｏ）を表わしている０例えば、プロセス比０．３３３は、ヘンガフ３分子当たり エチレン１分子であることを示している。これらの図面は、アルキレータ−シス テムの生成物の、ニブシロンの関数としての理論的組成を示しており、このとき ニブシロンは、アルキレータ−中におけるエチル基のモル数と芳香環のモル数と の比である。これらの図面は。

ポリエチル化ベンゼンのアルキレータ−への再循環がある場合とない場合につい て、アルキレータ−、トランスアルキレータ−（ｔｒａｎｓａｌｋｙｌａｔｏｒ ）　、及び仕上がりセクション＜４ｉｎｉｓｈｉｎｇ　５ｅｃｔｉｏｎ）との間 の閉ループのプロセスを表わしている。

これらのプロセスにおいては１等モルをヘースとした場合、エチレンとポリエチ ルベンゼンが相互作用してさらなるポリエチルベンゼンを生成する反応が、エチ レンとベンゼンとが相互作用してエチルベンゼンを生成する反応より起こりやす くなる。

図８の従来技術プロセスにおいてエチレンの量が増大するにつれて、得られるエ チル−・ンゼンの量（“Ｅ”ライン）が約０．５すぎから低下し始める。縦軸（ 図８と９）は、トータル１００％のうちの重量％を示している。

これとは対照的に１図９に示す本発明のプロセス（例えば図７に示したシステム を使用）の場合、得られるエチルベンゼンの量は、グラフ上の殆ど全てのポイン トにおいて図８の従来技術プロセスのときの量を越えるだけでなく、その量が大 幅に低下することがない。これらのグラフはさらに、生成するポリエチル化ベン ゼンの量が、従来技術プロセスの場合においてより多いことを示している。

図１０のグラフは、アルキル化反応とアルキル交換反応の両方に対してより大き な反応器を使用した従来技術プロセスと、前述した本発明による反応器を使用し た本発明によるプロセスに対して、エチレンとベンゼンの反応によるエチルベン ゼンへの転化率を比較している。“Ｓ”ラインはＣ５ＴＲ（逆混合の起こる従来 技術の連続撹拌タンク反応器（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　５ｔｉｒｒｅｄ　ｔａｎ ｋ　ｒｅａｃｔｏｒ）　）に対するものである。すなわち、エチルベンゼンとあ らかじめ形成されたポリエチルベンゼンがタンク反応器に再循環されて再びエチ レンと反応すると、さらにポリエチルベンゼンの望ましくない形成が起こる。こ のような反応器における反応時間は１通常４５〜６０分である０本発明による反 応器（例えば８回バス反応器）においては１反応器中の全滞留時間は約１分、す なわちパス１回当たり８秒弱（７，５秒）である、滞留時間は１５秒以下が好ま しい、このプロセスは図１０において“Ｐ’ライン（プラグ流れに近づくので） として示されている。図かられかるように、エチルベンゼンへの転化率は３本発 明によるプロセス（Ｐ）の場合のほうがはるかに大きい０図１０における縦軸は 、平衡へのパーセントアプローチを示している（平衡とは、さらなる反応の起こ らないポイントである）。

表Ｉと表■は１本発明によるエチレンの導入２反応、及び熱伝達の状況を示すの に説明した単一チューブ〔“ショーチューブ（ｓｈｏｗｔｕｂｅ）″〕ユニット を用いた実験により得られたデータを示している。このユニットに対する反応器 は、２．５”（６３，５５＋ａｍ）直径の炭素鋼パイプで被覆した１３．５フィ ートＸ１．５インチのハステロイ合金パイプであった。この実験に使用した触媒 は、アルミニウム金属、　ＨＣＩガス、及び液状エチル化ヘンゼンから調製した “レッドオイル（ｒｅｄ　ｏｉｌ）’であった。

この好ましい実施態様においては、触媒組成物は、以下のようにして別個の容器 中にて作製される。すなわち、アルミニウム金属（固体）を５重量％にて供給し 、液状ポリエヂルヘンゼンを５７重量％にて供給し、ｌｌＣｌガスを３８重量％ にて供給し；これらを７５°Ｃで３０ｐ、ｓ、ｉ、ｇ　（２０７ｋＰａゲージ） で供給して３０分接触させる０反応器中のアルミニウム濃度は４４２ρ四であっ た。反応体は約１９５°Ｃでショーチューブに入り、２１１°Ｃでショーチュー ブを出た０表■かられかるように３本質的に１００％のエチレンが、該反応条件 にて３３０ｈｒ−’　（滞留時間の逆数）の液空間速度で反応した０反応チュー ブ中には２インチ（５０，８ｍｍ）ごとに、そして反応チューブを取り巻いてい る熱伝達用媒体には４インチ（１０１，６ｍｍ）ごとに熱電対を設置した。反応 チューブに液体が流入するときの圧力は約２７９．４　ｐ、ｓ、　ｉ、　（１９ ２５ｋＰａ）であり、熱伝達用媒体のそれは約８５．０　ｐ、ｓ、ｉ、　（５８ ５ｋＰａ）であった。

表Ｉに示されているように９反応点度は、チューブ中約４６インチ（１１７０Ｒ Ｉ＋１）の距離にて２０５’Ｃに近づき、チューブ中約１３８インチ（３５００ ＋＋＋ｍ）の距離までは２０５〜２１０　’Ｃの温度を保つ。シェル（ジャケッ ト）中の熱伝達用媒体は、シェル中３２インチの距離にて１５０°Ｃに近づき、 約１５５〜１６０　’Ｃの温度を保持する。チューブに沿った温度分布がこのよ うにかなり固定的であるということは、これらの条件下にてこのようなチューブ や物質が、チューブ中の反応による熱を熱伝達用媒体に効率的に伝達しているこ とを示している。この熱は、プロセス中のあらゆる個所で利用することができる 。

表■は２図１．２．及び６ａにて説明した本発明による反応器システムを使用し て１本発明に従、ってエチルヘンゼンを製造するためのプロセスに対するデータ を示している。本プロセスに対し、フローパラメーターは次の通りである。

ノニル内部温度　２０７’Ｃ （熱伝達用媒体） ベンゼン供給温度　２２５°Ｃ ヘンゼン供給圧力　３５７．５　ｐｓｉｇ（２４６５ｋＰａゲージ）生成物出口 圧力　３４８．２　ｐｓｉｇ（２４００ｋＰａゲージ）シェル圧力　７．０８　 ｐｓｉｇ（４９ｋＰａゲージ）エチレンのトータル供給速度　５７１ボンド／時 （２５９ｋｇ／ｈｒ）ヘンゼン供給速度　４４９５ポンド／時（２０４０ｋｇ／ ｈｒ）触媒供給速度　８．８８ボンド／時（４ｋｇ／ｈｒ）＋１ＣＩ（ガス）供 給速度　１１．０８ボンド／時（５ｋｇ／ｈｒ）これは、８回パス反応器（各パ スにおいて６個の反応チューブが８＆！ｌ）であり。

８つのエチレンチャンバーを有していて、６つのスパージャ−が各チャンバーに 繋がっている。これらチャンバーのそれぞれに対する１時間当たりのボンド数（ ｋｇ／ｈｒ）で表わしたエチレンの流量は次の通りである。

１、　７５．１　（３４，１） ２、　７４．８　（３３，９） ３、　７４．９　（３４） ４、　７４．９　（３４） ５、　７５．１　（３４，１） ６、　７５．０　（３４） ７、　７５．０　（３４） ８、　７５．０　（３４） 各パスに対する反応体物質と生成物の出口温度（’Ｃ）（液体チャンバーにおけ る各パスの端部にて測定した温度）は次の取りである。

５、　２２５．６ ６、２２６．２ 本プＯセス１：対する熱伝達係数は１つ７　Ｂｔｕ／ｈｒ／ｆＬ２／’　Ｆ（１ １，１９Ｗ／（ｍ２ｋ））である。

上記のデータ及び表■に記載のデータは、　（ａ）各パスにおいて実質的に全て のエチレンが反応していること、（ｂ）反応体の温度分布が比較的フラツトであ ることから１反応熱が熱伝達用媒体Ｓこ、均一に且つ効率的に伝達されているこ と；（Ｃ）８回のパスのそれぞれに対して均一量のエチレンが供給されているこ と；及び（ｄ）アルキレータ−のニブシロンが約０．３５．すなわち、芳香環３ つ当たり約１つのエチル基であること；を示している。

表■は１図５ａと図７に示した本発明による反応器システムを使用して２本発明 に従って行ったプロセスにより得ちれたデータを示している。本プロセスに対し 、フローパラメーターは次の通りである。

シェル内部温度　２１６．６°Ｃ エチレン供給温度　２１．６°Ｃ ベンゼン供給温度　２３０．８’Ｃ ベンゼン供給圧力　３９１．７　ｐｓｉｇ（２７００ｋＰａゲージ）シェル圧力 　２８．３　ｐｓｉｇ（１９５ｋＰａゲージ）ヘンゼン供給速度　３５３．１０ ０ボンド／時（１６０，１６６ｋｇ／ｈｒ）触媒供給速度　２７９９ポンド／時 （１２７０ｋｇ／ｈｒ）ＭＣＩ（ガヌ）供給速度　８２．９ボンド／時（３８ｋ ｇ／ｈｒ）エチレンのトータル供給速度　４９．９１０ボンド／時（２２６００ ｋｇ／ｈｒ）熱伝達係数Ｂｔｕ／ｈｒ／ｆｔ”／”　Ｆ　（Ｗｌｏ”ｋ）　１６ ０　（９００）ＡＩＣＩ３濃度（ｐｐＩｌ）　１８０５各パスに対する反応体物 質の液状温度（°Ｃ）は次の通りである。

４、　２３１．０ ５、２３５．５ １０００ボンド／時（１０００ｋｇ／ｈｒ）の各パスに対するエチレン供給量は 次の通りである。

１、６．２４　（２，８） ２、６．２５　（２，８） ３、６．２４　（２，８） ４、６．２５　（２，８） ５、６．２４　（２，８） ６、６．２６　（２，８） ７、６．２５　（２，８） ８、６．２２　（２，８） 表■に記載のデータは、　（ａ）各パスにおいて実質的に全てのエチレンが反応 していること；　（ｂ）反応体の温度分布が比較的フラツトであることがら５反 応熱が熱伝達用媒体に、均−且つ効率的に伝達されていること；　（ｃ）８回の パスのそれぞれに対して均一量のエチレンが供給されていること；及び（ｄ）ア ルキレータ−のニブシロンが約０．４０．すなわち、芳香環５つ当たり約２つの エチル基であること；を示している。

本発明のプロセス（例えば図７）においては、アルキル化反応工程とアルキル交 換反応工程は別々に行われ、従って各工程はそれぞれ個別に最適化することがで きる０本発明による反応器の特質により、アルキル交換反応工程とアルキル反応 工程が２つの別個の反応器中で行われる従来技術プロセスにおいても起こる逆混 合の影響を少なくするか又はなくすよう、アルキル化反応プロセスを最適化する ことができる０種々の従来技術プロセスにおいては、触媒濃度が、液状反応体へ の触媒の溶解度限界を越えることがあり、このため２つの液相を含む不均一な反 応混合物を生しる（従ってさらに多くの触媒を必要とする）１反応チューブを下 方に移動する液相が２つあるということは１反応が非効率的となる０本発明によ る好ましいプロセス（例えば、上記の特定のプロセス）における触媒濃度は溶解 度限界未満であり、従って均一系となる。本発明によるプロセスでは比較的高い 反応温度が達成されるので、触媒の溶解度限界を越えなくて済む（すなわち。

反応温度が高いほど溶解度限界は高くなる）。さらに、アルキル交換反応の温度 が比較的低いことも２本発明によるプロセスの効率に対して寄与する。この温度 は、７５°Ｃ以下で４０°Ｃ以上であるのが好ましく、最も好ましいのは６５° Ｃである。こうしたこの比較的低い温度は、トランスアルキレータ−中に二相反 応体混合物を生成する。“収率（ｙｉｅｌｄ）”は、生成されたエチルヘンゼン と、プラントに供給されたエチレンとベンゼンの合計との比である。本発明によ るプロセスとアルキレータ−に対する収率は非常に高い。例えば１図１と図２に 示したような反応器を使用して行ったプロセスでは、　９９．７％の収率（これ は９９．６％というプラント全体の収率に相当する）が達成された。この特定の プロセスに対し、他のパラメーターは次の通りである。

ニブシロン アルキレータ−／トランスアルキレーター　、３６／、４５エチレンの固定（反 応したエチレンのり　１００χベンゼン供給温度　２２２°Ｃ 液体生成物の温度　２３８°Ｃ 滞留時間（反応器中トータル）　約１分熱伝達係数Ｂｔｕ／ｈｒ＃Ｌ”／”　Ｆ （Ｗ／ｍ２ｋ）　１６８　（９５４）液体生成物出口圧力　３５０　ｐｓｉｇ　 （２４００ｋＰａゲージ）チューブ通過による圧力陪下　１０．６　ｐｓｉ　（ ７３ｋＰａ）ベンゼン供給速度　４５００ボンド／時（２０４０ｋｇ／ｈｒ）エ チレンのトータル供給速度　５７７ポンド／時（２６２ｋｇ／ｈｒ）触媒濃度（ ｐｐｍ）　９００〜１２００このプラントを１１３１時間運転したが、残留物（ タール）による汚染の徴候は認められなかった。

従って以上のことから１本発明と本明細書にて開示した実施態様は、前記の目的 が達成されるよう適合されていることがわかる。本発明の精神と範囲を逸脱する ことなく、方法と装置に対して種々の変形が可能である。さらに、以下の特許請 求の範囲に記載の各要素又は工程は、実質的に同しもしくは等価の仕方で実質的 に同じ結果を得るための全ての等価な要素又は工程も含んでいるものと考えるべ きである。いかなる形にてその原理が使用されようとも１本発明に含まれるもの とする。従って本発明は、前記の利点や目的だけでなく本発明が存する固有の利 点や目的が達成されるよう適合されている。

表土 ＴＦＡショーチューブ− 乞ｌ止ｑ侘迷眼□　九と≦１外二体 表土Ａ絖遂と ＴＦΔショーチューフ゛− 之ム斐払び鮪ミ囲媒体　千二ぢ籾塾仮工体盃ン±　ニー１　乙ン±　ニー１　歪 Ｚ±　ニー１９６”　１５５．１０　４８”　２０５．３　１２４″　２０７． ８１１００”　１５３．６　５０”　２０６．１　１２６”　２０７．９１０４ ”　１５６．７　”　５２”　２０６．５　１２８”　２０８．４１１０８”　 １５９．８　５４“　２０６．９　１３０”　２０８．９１１２”　１６１．５ ”　５６”　２０７．５°　１３２“　２０９．１”１１６”　１６３．１　５ ８”　２０８．０　１３４”　２０９．２１２０”　１６０．２　’″　６０” 　２０８．５　１３６”　２０９．５１１２４”　１５７．４　６２”　２０９ ．８　１３８″　２０９．９１２８”　１５８．００　６４”　２０７．３　１ ４０”　２１０．２９１３２”　１５８．７　６６”　２０８．５　１４２“　 ２１０．６１３６”　１５７．７　’″　６８”　２０８．７°　１４４”　２ １０．６゜１４０″　１５６．７　７０”　２０８．９　１４６″　２１０．５ １４４”　１５６．１“　７２″　２０６．３　１４８″　２１０．９　”１４ ８’　１５５．４　７４″　２０８．０　１５０’　２１１．３対称標準温度（ °Ｃ） エチレン　４０．９ 芳香族炭化水素　１９６．ＯＨＣｌ３９．４フローズ・ベンゼン（Ｆｌｏｉｖｓ 　Ｂｅｎｚｅｎｅ）　１２４．０　！１０Ｒ（ボンドＡ）エチレン　８９．９　 ｉｔ／ＨＲ シェル・ポリアルキル化ベンゼン（Ｓｈｅｌｌ　Ｐｏ１ｙｓ）　２２５８．０　 ＃／ＨＲノ転漣用媒体）“レッドオイル（Ｒｅｄ　０ｉｌ）”　１８．６　＃／ ＨＲ（ＪＭ蝿）表■ エアエヨユ、Ｇ−の」とＪ　の・ 供給物　生成物 重量％　モル％　重量％　モル％ エチレン　３．８２３８５　１０．０７９５５　０．０００００　０．００００ ０未確認物質　１．７５６９９　２．５９８５７　１．６４１９２　２．６９８ ９４ベンゼン　８５．４７４７０　８０．９２１８７　７７．６２６４１　８１ ．６６５７８メチルシクロヘキサン　ｏ′、ｏｏ３ｏｘ　Ｏ，００２２９０，１ ３２９１０，１１２４５トルエン　０．５６６０５　０．４５４３５　０．４９ ３５２　０．４４０１９未確認物質　０．２１５７４　０．１５９５４　０．０ ９９３３　０．０８１６３エチルヘンゼン　７．５０２９９　５．２２５９８　 １６．０４４９７　１２．４１８６５’ｙ）ン０．００３４７　０．００２１４ 　０．００６４１　０．００４３８ｎ−プロピルベンゼン　０．００９９８　０ ．００６１４　０．０１３６７　０．００９３５ｍ−エチルトルエン　０．００ ６２６　０．００３８５　０．０４８８５　０．０３３４０ｐ−ｍチルトルＩ７ 　０．０００２１　０．０００１３　０．０２９４１　０．０２０１１０−エチ ルトルエン　０．０００１０　０．００００６　０．０４４５６　０．０３０４ ６イソブチルヘンゼン　０．００９４６　０．００５２１　０．０１８９３　０ ．０１１５９ｓｅｃ−ブチルベンゼン　０．００３１０　０．００１７１　０． ０４５３１　０．０２７７４ｍ−ジエチルヘンセン　０．０２４５６　０．０１ ３５３　１．５０４２２　０．９２１０１ｐ−ジエチルヘンセン　０．００７７ ２　０．００４２５　０．７２１７７　０．４４１９３０−ジエチルヘンセン　 ０．０００５９　０．０００３３　０．４５６３８　０．２７９４３ジエチルト ルエン　０．００７４４　０．００３７１　０．０００００　０．０００００ｍ −エチルクメン　０．０００１６　０．００００８　０．０００００　０．００ ０００ｐ−エチルクメン　０．００００５　０．００００３　０．０００００　 ０．００００００−エチルクメン　ｏ、ｏｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏ ｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ。

ｍ〜エチル−〇−プロビルヘンセン　０．０００９０　０．０００４５　０．０ ０３９６　０．００２１９ｐ−エチル−ｎ−プロビルヘンセン　０．０００４３ 　０．０００２１　０．０１０７０　０．００５９３０−エチルーローブロビル ヘンセン　０．００００４　０．００００２　０．０００００　０．０００００ テトラリン　０．００１５０　０．０００８４　０．００８３６　０．００５２ ０支Ｌ１ひ１ ＴＦＡンヨーチューブ　−の、Ｊと　】　のフイＮ鋤　イｊ［二１了（ミ物 重量％　モル％　重量％　モル％ 表旦 Ｒ−１１Ｕ給　パス１　パス２　パス３　パス４　パス５　パス６　パス７　バ ス８化合物　重量％　重量％　重量％　を量％　重量％　重量％　重量％　重量 ％　重量％エチレン０．１３４３０．３１７００．６８５１１．０４５０１．５ ０３５２．０６３０２．５７５９３．１１１２３．９０２９未確認吻實　２．３ ５３９　２．４５６４　２．３８９８　２．３７３８　２．３４４７　２．３３ ０４　２．２８３７　２．２７４７　１D９２８０ ベンセン９３．６５１０８８．３６７９８３．５８３１？９．０９２０７５．６ ０８４７０．９１７１６８．０７０５６４．０３６４６０．X７３８ ｊ９ｎ〕ｔｒｈＮノ０．１７９５０．１７６７０．１７２８０．１７０１０．１ ６７４０．１６５６０．１６２９０．１６０２０．１６０５トルエン０．１９５ ２０．１８０８０．＋６３４０．１４８１０．１３５８０．１２３６０．１１５ ３０．１０２５０．００２２未確認物質　０．１３７９　０．１あ１　０．１３ ４２　０．１３２６　０．１２９７　０．１２８７　０．１２５７　０．１２５ １　０．Q２５３ エヂルベノセン２．８４０８７．５５１４１１．、’３０５４１４．３９３３１ ６．３１９８１９．３１７８２０．５３１４２２．４２４０Q３．９７７９ りｆｉセン、０００００．０００００．０００００．０００００．０００００． ０００００．０００００．０００００．０００Ｏｎ−プロピルベンセン０．００ ３７０．０００００．０１２２０．０１４３０．０１６７０．０１８１０．０１ ９９０．０１９９０．０２３V ｍ−Ｒ１１）１１１ン　０．００００　０．００７０　０．００８６　０．０１ １１　０．０１２０　０．０１３６　０．０１３６　０．０P４２　０．０１５ ２ イソ−ブチルベンセン０．００５７０．００４７０．００４６０．００４００． ００４２０．００３３０．００３４０．００３１０．００３Q ｓｅｃ−ブチ１１ベンセン０．００６００．０１６４０．０２５００．０２８５ ０．０３４００．０３７９０．０４４８０．０４Ｂ２０．０T７２ 叱ノエチ１１ベンセンＯ，！、３４３０．３１７００．６８５１１．０４５０１ ．５０３５２．０６３０２．５７５９３．１１１２３．９０Q９ ｐ−ジエチルヘンセン　０．０６３０　０．１９３０　０．４０９０　０．６７ ９９　０．８８４８　１゜２７３４　１．４５３２　１．８R５２　２．０９１ ４ ０−ジエチルヘンセン０．０１２００．１７８７０．３８１８０．７２３５０． ８３９３１．２７９０１．２８１５１．７２３７１．６６６V ノエチルトルエンｏ、ｏｏｏｏｏ、ｏｏｏｏｏ、ｏｏｏｏｏ、ｏｏｏｏｏ、ｏｏ ｏｏｏ、ｏｏｏｏｏ、ｏｏｏｏｏ、ｏｏｏｏｏ、ｏｏｏ。

鯛−エチルクメン　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ 　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏ潤@ｏ、ｏｏｏ。

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ｎ−プロピルベンセン　０．００００　０．００００　０．００００　０．００ ００　０．００００　０．００００　０．００００　０．０O００　０．０００ ０ ρ−エチル− ｎ−ブチルベンセン ０−エヅルー トエチルーイソー ブチルベンセン　０．００００　０．００００　０．００００　０．００００　 ０．００００　０．００１１　０．００５Ｂ　０．００７４@０．００８５ ｐ−エチル−イソ− ブ予ルベ〉セン　０．００００　０．００００　０．００００　０．００００　 ０．００００　０．００００　０．００００　０．００００@０．００２５ 人工」絖ΔＹ ブチルベンゼン　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　 ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ@ｏ、ｏｏｏ。

ブチルベンセン　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　 ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ@ｏ、ｏｏｏ。

未確認物質　０．００００　０．００００　０．００００　０．００００　０． ００３７　０．０１１１　０．０１２４　０．０１５０　０D０１６８ １．３．５−）ジエチルヘンセン０．００９１　０．０７３５　０．１５８２　 ０．２７１１　０．４６５７　０．７２４０　０．９８８６@１．３３８８　１ ．８３４９ １．２．４−）ジエチルヘンセン０．００００　０．０４９３　０．１１６１　 ０．２５８７　０．３４４７　０．６１９９　０．７１５８@１．０９１６　１ ．２３００ １．２．３−トリエチルベンセン０．００００　０．００００　０．００００　 ０．００４７　０．００６１　０．０１２６　０．０１４０@０．０２３６　０ ．０２５９ ジエチルクメン　０．００００　０．００００　０．００００　０．００００　 ０．００００　０．００００　０．００００　０．００００@０．ＱＯＯＯ ジエチルーｎ−プロピルベンセンＯ，０ＯＯＯＯ’、０ＯＯＯＯ，０００００， ０００００，０００００，０００００，０００００，０００O０，００００ ７エ：ａシフｏへＳ９ン　０．００００　０．００００　０．００００　０．０ ０００　０．００００　０．００００　０．００００　０．O０００　０．００ ００ シエチＪトイソープチルベンゼンｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　 ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ@ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ 、ｏｏｏ。

ジエチル−５ｅｃ− ブｆｌＫンｔ＞　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　 ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ@Ｏ，００００ テ［ジエチルヘンセン　０．００００　０．００００　０．００００　０．００ ００　０．００００　０．３０５１　０．３６９２　０．６S４５　０．７２３ ２ １．２，３．４− テトラエチルベンゼン　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏ ｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　Ｏ，０００００，００R６０，００３６ シブエニルメタン　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　Ｏ，０００００，００（）Ｏ Ｏ，０００００，０００００，０００００，０００００，０O００゜ 刺筺朶屓　０．０００００．０１６４０．０３２６０．０７７２０．１１６９０ ．００８００．０１７００．０鄭０．０甜１１．１−ンフ＝３ｘ＋ン　０．００ ００　０．０１１９　０．０１３０　０．０１４９　０．０１６６　０．０１９ ３　０．０２２６　０．O２７２　０．０３６７ １．２−カニニルエタン　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏ ｃｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、盾盾盾潤@ｏ、ｏｏ ｏ。

ペンタエチルベンセン　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏ ｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏ盾盾潤@ｏ、ｏｏｏ 。

ヘキサエチルベンゼン　０．００００　０．００００　０．００００　０．００ ００　０．００００　０．００００　０．００００　０．０O００　０．０００ ０ エチルジフエニルエタン　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏ ｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ、ｏｏｏｏ　ｏ。００００　０．O０００　０．００ ９７ 表■ 表■」ル卸− 要約書 本発明は反応容器中において均一な割合で反応体を一緒に乱流を起こさせなから 流す方法に関し、そしてその反応によって生じた有用な熱かその反応容器からそ の反応体を通して流れる熱移動媒体に移り、そしてその反応が比較的短期間で起 こることからなる反応容器内で触媒の存在においてエチレンとベンゼンとを反応 させることによるエチルベンゼンを製造する方法にも関する。一つの態様におい て、その反応容器内で製造されたポリエチルベンゼン類はその容器内で循環しな い。本発明は均一にそして乱流により一緒に混合される反応物質の反応用容器に も関する。

国際調査報告 Ｕｅｉ−Ａ　−７？６９＋旧Ｉ　Ｉｍ、−Ｑ７−７６　リｓ−Ａ　−：９Ｔ’？ ５４日　＋、＋１−１１’ｊ−７４■−顎嶺−−雫轡鵡一軸−―−−譬一榊一− 軸−−陽中鴫−−―−−−−―−−輛−−―――――−一−−吻→−−−−−− 神−−−峠轡一鼈鼈鼈黶|〜―−

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．反応体物質をある反応において反応させるためのプロセスであって，第１の 反応体物質を反応器容器の第１のチャンバー中に供給する工程，このとき前記反 応器容器は，第１の端部，第２の端部，反応の生成物が前記反応器容器から流れ 出る反応生成物出口を有する；前記第１の反応体物質を，前記第１のチャンバー から外表面を有する中空反応チューブ中に乱流の形で流入させる工程，このとき 前記反応チューブは，前記第１のチャンバーと繋がっており，前記反応器容器の 第１の端部と第２の端部との間に延びている；及び 第２の反応体物質を，中空スバージャーを介して前記反応チューブ中に供給する 工程，このとき前記中空スバージャーは，その一部が前記反応チューブ中に延び ており，前記第２の反応体物質が前記反応チューブ中に乱流の形で流入し， 前記反応チューブは，前記第１と第２の反応体物質の反応生成物が，前記反応チ ューブを流れて前記反応生成物出口を介して前記反応器容器から流出するよう， 前記反応生成物出口と繋がっている；を含む前記プロセス。
2. ２．反応体物質をある反応において反応させて反応生成物を得るためのプロセス であって， 第１の反応体物質を反応器容器の第１のチャンバー中に供給する工程，このとき 前記反応器容器は，第１の端部，第２の端部，及び反応の生成物が前記反応器容 器から流れ出る反応生成物出口を有する；前記第１の反応体物質を，前記反応器 容器の第１の端部にて，前記第１のチャンバーから複数の中空反応チューブ中に 均一に且つ乱流の形で流入させる工程，このとき各チューブは，内表面と外表面 を有していて前記第１のチャンバーと繋がっており，前記第１のチャンバーと前 記反応器容器の第２の端部との間に延びている； 第２の反応体物質を，複数の中空スバージャーを介して前記反応チューブ中に供 給する工程，このとき１つのスバージャーが各反応チューブ内に部分的に配置さ れ，前記第２の反応体物質が前記スバージャーを介して前記反応チューブ中に乱 流の形で流入する； 熱伝達用媒体が熱交換関係にて前記反応チューブの外表面と接触するよう，前記 熱伝達用媒体を熱伝達用入口を介して前記反応器中に流入させる工程；前記熱伝 達用媒体を，熱伝達用出口を介して前記反応器から流出させる工程；及び 前記反応チューブが繋がっている前記反応生成物出口を介して，反応生成物を前 記反応チューブから流出させる工程；を含む前記プロセス。
3. ３．前記第２の反応体物質が第２のチャンバーに供給され，このとき前記第２の 反応体物質が前記第２のチャンバーから流れ出て前記中空スバージャーに流入し ，そして前記中空スバージャーを通過するよう，前記反応チューブのそれぞれに 対する前記中空スバージャーが，前記第２のチャンバーと繋がっていて且つ前記 第２のチャンバーから延びており，前記第１の反応体物質の圧力が，前記第１の チャンバーと前記反応チューブの内部との間で第１の圧力降下を起こし，前記第 １の反応体物質の圧力が、第１の反応体物質が前記第１のチャンバーを横切って 前記反応チューブのそれぞれに流れるときに第２の圧力降下を起こし，前記第１ の反応体物質の均一量が前記反応チューブのそれぞれに流入するよう，前記第１ の圧力降下が前記第２の圧力降下より充分に大きく，前記第１の圧力降下対前記 第２の圧力降下の比が１０より大きく， 前記第２の反応体物質の圧力が，第２の反応体物質が前記第２のチャンバーから 流れて各スバージャーにおける孔から流れ出るときに第１の圧力降下を起こし， 前記第２の反応体物質の圧力が，第２の反応体物質が前記第２のチャンバーを横 切って前記スバージャーのそれぞれに流れるときに第２の圧力降下を起こし，前 記第２の反応体物質の均一量が前記スバージャーのそれぞれに流入するよう，前 記第１の圧力降下が前記第２の圧力降下より充分に大きく，そして反応チューブ 中における反応体の滞留時間が１５秒未満である，請求の範囲第２項に記載のプ ロセス。
4. ４．エチレン，触媒，及びベンゼンをアルキル化反応器容器の反応チューブ中に 供給する工程，このとき前記反応チューブにおいてこれらの物質が発熱反応を起 こして，ベンゼン，触媒，及び反応生成物としてのエチルベンゼンとポリエチル ベンゼンを含んだ第１の流れを生成する；前記第１の流れをアルキル交換反応器 中に流入させる工程，このときアルキル交換反応器中の反応により，前記第１の 流れより高いエチルベンゼン含量と前記第１の流れより低いポリエチルベンゼン 含量を有する，触媒，エチルベンゼン，ベンゼン，及びポリエチルベンセンを含 有した第２の流れが生成する；前記第２の流れを分離手段に流入させて，エチル ベンゼンを含んだ成分を分離する工程；及び 前記反応チューブと熱交換関係にある熱伝達用媒体を前記反応器容器中に流入さ せて，エチレンとベンゼンとの反応によって生成した熱を回収し，そしてこのよ うにして加熱された熱伝達用媒体を前記分離手段に流入させて，前記分離手段を 作動させるための熱を供給する工程；を含むエチルベンゼンの製造プロセス。
5. ５．前記分離手段がエチルベンゼン仕上がり蒸留塔を含み，前記の加熱された熱 伝達用媒体が前記塔に流入して前記塔を作動させるための熱を供給する，請求の 範囲第４項に記載のプロセス。
6. ６．前記第２の流れをベンゼン回収塔に供給する工程，このとき前記ベンゼン回 収塔は，ベンゼンと水を含有した生成物流れと，前記第２の流れ中のエチルベン ゼンを含有した主要流れを生成する；及び前記主要流れを前記エチルベンゼン仕 上がり塔に供給する工程，このとき前記エチルベンゼン仕上がり塔は，主として エチルベンゼンを含んだ流れと，主としてポリエチルベンゼン類を含んだ流れを 生成する；を含む，請求の範囲第５項に記載のプロセス。
7. ７．前記生成物流れを，さらなる水を含んださらなるベンゼンと共にベンゼン乾 燥器に供給する工程，このとき前記ベンゼン乾燥器は，水流れと主としてベンゼ ンを含んだベンゼン流れを生成する；前記第１の流れがアルキル交換反応器に流 入する前に前記第１の流れが通過する第１の熱交換器に，前記ベンゼン流れを供 給する工程，これによって前記ベンゼン流れが加熱される；及び このように加熱されたベンゼン流れを前記反応器容器中に供給する工程；を含む ，請求の範囲第６項に記載のプロセス。
8. ８．前記の主としてポリエチルベンゼン類を含有した流れをポリエチルベンゼン 類回収塔に供給する工程，このとき前記ポリエチルベンゼン類回収塔は，２つの 流れ，すなわち残留物を含有した流れと，ポリエチルベンゼン類含有生成流れを 生じる； を含む，請求の範囲第７項に記載のプロセス。
9. ９．前記ポリエチルベンゼン類含有生成流れを前記アルキル交換反応器に供給す る工程； を含む，請求の範囲第８項に記載のプロセス。
10. １０．前記生成流れが前記第１の流れと合流し，この合流した流れが前記アルキ ル交換反応器に供給される，請求の範囲第９項に記載のプロセス。
11. １１．前記第２の流れを触媒セトラーに供給して，一部の再循環可能な触媒を取 り出す工程；及び このようにして回収された再循環可能な触媒を前記アルキル交換反応器中に供給 する工程； を含む，請求の範囲第４項に記載のプロセス。
12. １２．一部の再循環可能な触媒を取り出した前記第２の流れを，水供給物を含む 洗浄システムに供給する工程，このとき前記洗浄システムは，失活触媒と水を含 有した流れと，前記失活触媒／水含有流れ中の物質以外の前記第２の流れの成分 を含んだ新たな流れを生成する；及び前記の新たな流れを前記分離手段に供給す る工程；を含む，請求の範囲第１１項に記載のプロセス。
13. １３．前記生成物流れが前記ベンゼン乾燥器に入って加熱される前に，前記ベン ゼン回収塔からの前記生成物流れと熱交換関係にある第２の熱交換器に，前記第 １の流れを通す工程を含む，請求の範囲第７項に記載のプロセス。
14. １４．前記反応器容器が， 第１の端部，第２の端部，及び反応生成物が前記反応器容器から流出する反応生 成物出口，を有する中空反応器容器；内表面，外表面、第１の端部，及び第２の 端部を有していて，前記反応器容器内に据え付けられており，前記反応器容器の 第１の端部から前記反応器容器の第２の端部まで延びている複数の反応チューブ ；液状のベンゼンと触媒を受け入れるための，前記反応器容器の第１の端部に配 置された第１のチャンバー， このとき前記液状のベンゼンと触媒が，圧力降下を伴って，前記第１のチャンバ ーからその第１の端部を介して前記反応チューブの内部に乱流の形で流入するよ う，前記各反応チューブの第１の端部が前記第１のチャンバーと繋がっている； 前記各反応チューブ中にその一部が配置されていて，エチレンが，触媒の存在下 でのベンゼンとの反応のために，圧力降下を伴って前記反応チューブの内部に乱 流の形で流れていく中空スバージャー，このときエチレンを含んだ反応生成物が ，前記反応チューブの内部から前記反応生成物出口へと流れてそこを通過し，そ して前記反応容器から流出するよう，前記複数の反応チューブの第２の端部が前 記反応生成物出口と繋がっている；及び 前記エチレンを受け入れるための第２のチャンバー，このときエチレンが，前記 第２のチャンバーから流れ出て，前記複数の反応チューブ中に延びている各スバ ージャーの一部分における孔に入り，そして孔を通過するよう，前記中空スバー ジャーが前記第２のチャンバーと繋がっていて且つ前記第２のチャンバーから延 びており， 前記液状のベンゼンと触媒の圧力が，前記第１のチャンバーと前記反応チューブ の内部との間で第１の圧力降下を起こし，前記液状のベンゼンと触媒の圧力が， 前記液状のベンゼンと触媒が前記第１のチャンバーを横切って前記複数の反応チ ューブのそれぞれに流れるときに第２の圧力降下を起こし，そして前記第１の反 応体物質の均一量が前記反応チューブのそれぞれに流入するよう，前記第１の圧 力降下が前記第２の圧力降下より充分に大きく，前記第１の圧力降下対前記第２ の圧力降下の比が１０より大きく，前記エチレンの圧力が，エチレンが前記第２ のチャンバーから流れて各スバージャーにおける孔から出ていくときに第１の圧 力降下を起こし，前記エチレンの圧力が，エチレンが前記第２のチャンバーを横 切って前記スバージャーのそれぞれに流れるときに第２の圧力降下を起こし，そ してエチレンの均一量が前記スバージャーのそれぞれに流入するよう，前記第１ の圧力降下が前記第２の圧力降下より充分に大きい； を含む，請求の範囲第４項に記載のプロセス。
15. １５．第１の端部，第２の端部，及び反応生成物が流れ出る反応生成物出口，を 有する中空反応器容器； 内表面，外表面，第１の端部，及び第２の端部を有していて，前記反応器容器内 に据え付けられており，前記反応器容器の第１の端部から前記反応器容器の第２ の端部まで延びている少なくとも１つの反応チューブ；第１の反応体物質を受け 入れるための，前記反応器容器の第１の端部に配置された第１のチャンバー， このとき第１の反応体物質が，圧力降下を伴って，前記第１のチャンバーから第 １の端部を介して前記少なくとも１つの反応チューブの内部に乱流の形で流入す るよう，前記少なくとも１つの反応チューブのそれぞれの第１の端部が前記第１ のチャンバーと繋がっている；及び前記少なくとも１つの反応チューブ中にその 一部が配置されていて，第２の反応体物質が，前記第１の反応体物質との反応の ために，圧力降下を伴って，前記少なくとも１つの反応チューブの中に乱流の形 で通過して流れていく中空スバージャー， このとき反応生成物が，前記反応チューブの内部から前記反応生成物出口へと流 れてそこを通過し，そして前記反応器容器から流出するよう，前記少なくとも１ つの反応チューブの第２の端部が前記反応生成物出口と繋がっている；を含む， 反応体物質を反応させるための反応器。
16. １６．第１の端部，第２の端部，及び反応生成物が流出する反応生成物出口，を 有する中空反応器容器； 内表面，外表面，第１の端部，及び第２の端部を有していて，前記反応器容器内 に据え付けられており，前記反応器容器の第１の端部から前記反応器容器の第２ の端部まで延びている少なくとも１つの反応チューブ；第１の反応体物質を受け 入れるための，前記反応器容器の第１の端部に配置された第１のチャンバー， このとき第１の反応体物質が，圧力降下を伴って，前記第１のチャンバーから第 １の端部を介して前記少なくとも１つの反応チューブの内部に乱流の形で流入す るよう，前記少なくとも１つの反応チューブのそれぞれの第１の端部が前記第１ のチャンバーと繋がっている；前記少なくとも１つの反応チューブのそれぞれの 内部にその一部が配置されていて，第２の反応体物質が，前記第１の反応体物質 との反応のために，圧力降下を伴って，前記少なくとも１つの反応チューブ中へ と乱流の形で通過して流れていく中空スバージャー， このとき反応生成物が，前記反応チューブの内部から前記反応生成物出口へと流 れてそこを通過し，そして前記反応器容器から流出するよう，前記少なくとも１ つの反応チューブの第２の端部が前記反応生成物出口と繋がっており，熱伝達用 媒体が，熱交換関係にて前記反応チューブの外表面と接触し，且つ前記第１又は 第２の反応体物質と接触しないよう，前記反応器容器が熱伝達用媒体を前記反応 器容器中に流入・流出させるための熱伝達用媒体入口と熱伝達用媒体出口を有し ，前記反応器容器が配置され，そして前記少なくとも１つの反応チューブが配置 されており， 前記少なくとも１つの反応チューブにおける反応が発熱反応であり，前記熱伝達 用媒体が，反応熱によりそれ自体加熱されている前記少なくとも１つの反応チュ ーブとの熱交換関係にて加熱される；及び前記第２の反応体物質を受け入れるた めの第２のチャンバー，このとき前記第２の反応体物質が，前記第２のチャンバ ーから流れ出て，前記中空スバージャーに入りそして前記中空スバージャーを通 過するよう，前記少なくとも１つの反応チューブのそれぞれに対する前記中空ス バージャーが前記第２のチャンバーと繋がっていて，且つ前記第２のチャンバー から延びており，前記少なくとも１つの反応チューブが複数の反応チューブを含 み，中空スバージャーが各チューブに対応し，前記第１の反応体物質の一部が前 記反応チューブのそれぞれに流入可能であり，前記第１の反応体物質の圧力が， 前記第１のチャンバーと前記反応チューブの内部との間で第１の圧力降下を起こ し，前記第１の反応体物質の圧力が，第１の反応体物質が前記第１のチャンバー を横切って前記反応チューブのそれぞれに流れるときに第２の圧力降下を起こし ，そして前記第１の反応体物質の均一量が前記反応チューブのそれぞれに流入す るよう，前記第１の圧力降下が前記第２の圧力降下より充分に大きく，前記第１ の圧力降下対前記第２の圧力降下の比が１０より大きく，各反応チューブに対す る前記中空スバージャーが，前記第２の反応体物質を受け入れるために前記反応 器容器の第１の端部に配置された第２のチャンバーであって，且つ前記第２の反 応体物質が，流れ出て前記スバージャーに入りそしてそこを通過して各反応チュ ーブ中に配置された各スバージャーの端部における孔から流れ出る第２のチャン バーと繋がっており，前記第２の反応体物置の圧力が，第２の反応体物質が前記 第２のチャンバーから流れて各スバージャーにおける孔から流れ出るときに第１ の圧力降下を起こし，前記第２の反応体物質の圧力が，第２の反応体物質が前記 第２のチャンバーを横切って前記スバージャーのそれぞれに流れるときに第２の 圧力降下を起こし，そして前記第２の反応体物質の均一量が前記スバージャーの それぞれに流入するよう，前記第１の圧力降下が前記第２の圧力降下より充分に 大きく，前記少なくとも１つの反応チューブが，反応チューブ長さの主要部分に 沿って反応により均一に加熱される； を含む，反応体物質を反応させるための反応器。